S7-1500系统内使用ET200S 1SI模块实现自由口通信

> 硬件列表


表1 实验所需硬件列表

设备名称	设备型号
CPU 1518-4PN/DP	6ES7 518-4AP00-0AB0
S7-1500 存储卡	6ES7 954-8LF03-0AA0
ET200S 接口模块	6ES7 151-3AA23-0AB0
ET200S PM-E电源模块	6ES7 138-4CA01-0AA0
ET200S 1SI串口模块	6ES7 138-4DF01-0AB0
功率模块的终端模块	6ES7 193-4CC20-0AA0
1 SI模块的终端模块	6ES7 193-4CA40-0AA0

2 组态和配置

1、打开软件TIA PORTAL STEP7 V16，点击项目->新建...创建一新项目，项目名称为S7-1500_ET200S_ASCII。

图1 新建项目

2、用鼠标点击“添加新设备”，选择SIMATIC S7-1500->CPU->CPU 1518-4 PN/DP->6ES7 518-4AP00-0AB0。

图2 添加站点CPU 1518-4PN/DP
3、双击“设备组态”进入设备视图。双击以太网接口，进入以太网接口属性界面，新建一个子网“PN/IE_1”,并分配IP地址。

图3 组态硬件
4、点击菜单栏"在线"->"硬件检测"->"网络中的PROFINET设备"，在线检测所连接的ET200S站点，如图4所示。

图4 在线检测ET200S站
在弹出的"PROFINET 设备的硬件检测"窗口内勾选搜索到的ET200S站点，并点击添加设备。

图5 添加ET200S站
5、设备添加成功后，在"网络视图"内，可以看到新添加的ET200S站。另外，用户也可以从选件目录中找到正确的ET200S接口模块型号，将它拖拽到网络视图中，添加模块时需要注意组态的模块版本应与实际一致。

图6 添加ET200S站法二
6、点击ET200S站左侧“未分配”，选择IO控制器“PLC_1.PROFINET接口_1”，为ET200S分配好IO控制器。

图7 Profinet网络配置
同时为ET200S的以太网接口分配好IP地址，注：此时给ET200S分配了一个设备名称为"im151-3pn"（该名称不唯一，以实际项目为准），确保离线和在线的设备名称一致。
下面介绍如何修改设备名称。如需离线修改该设备名称，可以进入ET200S模块的属性-〉以太网地址。

图8 离线修改ET200S的设备名称
下面介绍如何在线分配IO设备名称。如ET200S的实际设备名称与组态设置的不一致，也可以在线修改。右击网络“PN/IE_1”，点击“分配设备名称”，在线修改ET200S的设备名称。

图9 分配设备名称
确保ET200S的设备名称的状态是“确定”，如果出现不一致的情况，选择问题站点后点击“分配名称”，确保该站点最后的状态是"确定"，如下图所示。

图10 确认ET200S设备名称在线与离线一致
7、双击“im151-3pn”，进入ET200S组态界面，（自动检测已经将电源模块PM-E和ET200S 1SI串口模块组态到1、2槽；手动组态时需要用户手动从选件目录中拖拽添加），双击1SI_1串口通信模块，进入属性框，协议选择"ASCII"，波特率为9600，地址区为32字节。

图11 1SI_1选择ASCII协议
8、点击“报文”，进行报文设置，数据位：8，停止位：1，奇偶校验：无。

图12 报文设置
9、点击“接口”，接口选择“半双工（RS-485两线制模式）”，接收线路初始状态选择“信号R(A)0V/信号R(B)5V”。

图13 接口设置
3 编写通信程序

1、双击“添加新块”，创建发送数据块DB10和接收数据块DB11，这2个数据块中分别新建1个数据类型Array的变量，数组元素的数据类型为Byte，数量为401；发送数据块中的变量名称为Send，接收数据块中的变量名称为Rcv。

图14 新建发送接收数据块

1.注意以上两个DB块，右键其属性对话框，一定要确保“优化的块访问”参数未勾选。
2、进入主程序OB1，从通信->通信处理器->ET200S串行接口，调用发送功能块S_SEND和接收功能块S_RCV。S_END的背景数据块为DB3，S_RCV的背景数据块为DB4。

图15 调用发送接收功能块
1SI串口模块的发送与接收功能块的参数设置见以下表格。

表2 发送功能块S_SEND 参数表

管脚	解释描述
REQ	发送数据触发位，上升沿触发，本例中为M0.0。
R	取消通讯，本例中不用。
LADDR	模块的硬件标识符，本例中为264，见下文常见问题2。
DB_NO	发送数据块号，本例中为10（DB10）。
DBB_NO	发送数据的起始地址，本例中为0（DB10.DBB0）。
LEN	发送数据的长度，本例中为MW2，本例中MW2赋值为10。
COM_RST	如果为1，重新启动FB，本例中为M0.2。
DONE	发送完成位，发送完成且没有错误时为TRUE。
ERROR	错误位，为TRUE说明有错误。
STATUS	状态字，标识错误代码，查看ET200S串行模块手册获得相应的说明。

表3 接收功能块S_RCV 参数表

管脚	解释描述
EN_R	使能接收位，本例中为M1.0，常闭点， 始终保持接收状态。
R	取消通讯，本例中不用。
LADDR	模块的硬件标识符，本例中为264，见下文常见问题2。
DB_NO	接收数据块号，本例中为11（DB11）。
DBB_NO	接收数据的起始地址，本例中为0（DB11.DBB0）。
LEN	接收数据的长度，本例中为MW6，只显示一个扫描周期，即：只有在接收到数据的当前周期，此值不为0。
COM_RST	如果为1，重新启动FB，本例中为M1.2。
NDR	接收完成位，接收完成并没有错误为TRUE。
ERROR	错误位，为TRUE说明有错误。
STATUS	状态字，标识错误代码，查看ET200S串行模块手册获得相应的说明。

4 设备连接

以RS485的方式接线为例说明，ET200S 1SI 模块按照RS485的接线方式连接到电脑的USB口，连接示意图如下。

图16 硬件结构和接线示意图
5 通信测试

使用串口调试软件来测试ET200S 1SI和计算机的通信，步骤如下。
1、1SI串口模块发送数据到SSCOM32

• 1.将硬件配置和程序下载到CPU1518-4PN/DP中
  
• 2.设置需要发送的数据长度MW2=10（字节）
  
• 3.将DB10中前10个字节设为十六进制的01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A
  
• 4.当M0.0从FALSE置成TRUE上升沿时，1SI串口模块将发送数据，可以从SSCOM32接收窗口中看到收到的数据（十六进制）,如下图所示。
  
  
  图17 ET200S 1SI发送数据调试软件接收数据测试结果
  2、1SI串口模块从SSCOM32接收数据
  M1.0为常闭点，程序下载完成，CPU运行后，就始终处于接收状态。
  
• 1.在计算机上打开软件SSCOM32，在字符输入窗口输入16进制数据10111213141516171819，然后点击发送按钮发送数据。
  
• 2.在TIA STEP7中打开接收数据块DB11监控接收到的数据，可以看到SSCOM32发送的数据被正确的接收。
  
  
  
  
  图18 ET200S 调试软件发送数据1SI接收数据测试结果
  6 常见问题
  
  
  1.为什么程序下载后，CPU突然不能正常启动，并报错“编程错误（OB启动事件）”和“FB97中的区域长度错误”？
  如下图所示，CPU切换为STOP模式，报错“编程错误（OB启动事件）”和“FB97中的区域长度错误”。
  
  
  图19 ET200S 调试软件发送数据1SI接收数据测试结果
  可能的原因是：发送或者接收的数据块（例中DB10或者DB11）是优化的DB块，那么在执行发送或者接收操作时会报以上错误，并且CPU停机，所以务必注意该DB块的属性必须是非优化的，如图14。
  
  1.为什么发送或者接收指令块报错"16#1E0E"？
  可能的原因是：发送或者接收功能块的“LADDR”管脚设置错误，正确的应该设置该模块的硬件标识符，而不是模块的I/O起始地址，具体查找步骤参考下表。
  
  表4 模块硬件标识符查找方法
  
  

  方法一	方法二

  
  

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